软件测试 第01章 软件测试概述.ppt

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1、第第1章章 软件测试概述软件测试概述1.1 软件、软件危机、软件工程软件、软件危机、软件工程 1.2 软件软件缺陷与缺陷与软件软件故障故障1.3 软件质量与质量模型软件质量与质量模型 1.4 软件测试软件测试 1.5 软件测试人员的基本素质软件测试人员的基本素质软软件件测测试试是是软软件件工工程程的的一一个个重重要要部部分分，是确保软件工程质量的重要手段。是确保软件工程质量的重要手段。最最近近几几年年来来，由由于于软软件件工工程程的的复复杂杂度度的的不不断断增增强强，更更由由于于软软件件的的工工业业化化发发展展趋趋势，软件测试得到广泛的重视。势，软件测试得到广泛的重视。1.1软件、软件危机、软

2、件工程软件、软件危机、软件工程1.1.1软件、软件危机、软件工程的基本概念软件、软件危机、软件工程的基本概念计计算算机机软软件件：是是计计算算机机系系统统中中与与硬硬件件相相互互依依存存的的另另一一部部分分，它它是是包包括括程程序序，数数据据及及其其相相关文档的完整集合关文档的完整集合软软件件危危机机：在在计计算算机机软软件件的的开开发发和和维维护护过过程程中中所所遇遇到到的的一一系系列列严严重重问问题题，软软件件生生产产与与市市场需求出现极不适应的严重现象场需求出现极不适应的严重现象软软件件工工程程：应应用用计计算算机机科科学学、数数学学及及管管理理科学等原理开发软件的工程科学等原理开发软件

3、的工程一个软件产品从形成概念开始，经过开发、一个软件产品从形成概念开始，经过开发、测试、测试、使用和维护，直到最后退出使用的全过使用和维护，直到最后退出使用的全过程称为软件生存周期。程称为软件生存周期。软件生存周期根据软件所处的状态，以及软件生存周期根据软件所处的状态，以及软件开发活动的目的和任务，可划分为若干个软件开发活动的目的和任务，可划分为若干个阶段。一般软件生存周期包括软件定义、软件阶段。一般软件生存周期包括软件定义、软件开发开发、软件测试、软件测试、软件使用与维护软件使用与维护等几个等几个部分。部分。1.1.2软件工程的目标及其一般开发过程软件工程的目标及其一般开发过程 1软件定义软

4、件定义可行性分析的任务是了解用户的要求及可行性分析的任务是了解用户的要求及实现环境，从技术、经济和社会等几个方面实现环境，从技术、经济和社会等几个方面研究并论证软件系统的可行性。研究并论证软件系统的可行性。需求分析的任务是确定所要开发软件的需求分析的任务是确定所要开发软件的功能需求、性能需求和运行环境约束，编制功能需求、性能需求和运行环境约束，编制软件需求规格说明、软件系统的确认测试准软件需求规格说明、软件系统的确认测试准则。软件的性能需求包括软件的适应性、安则。软件的性能需求包括软件的适应性、安全性、可靠性、可维护性错误处理等。全性、可靠性、可维护性错误处理等。2软件开发软件开发软件开发是按

5、照需求规格说明的要求，由软件开发是按照需求规格说明的要求，由抽象到具体，逐步生成软件的过程。软件抽象到具体，逐步生成软件的过程。软件开发一般由设计、实现和测试等阶段组成。开发一般由设计、实现和测试等阶段组成。3软件测试软件测试软件需经过严密的测试，以发现软件在整软件需经过严密的测试，以发现软件在整个设计过程中存在的问题并加以纠正。个设计过程中存在的问题并加以纠正。整个测试过程分整个测试过程分单元测试单元测试、集成测试集成测试、系系统测试统测试以及以及验收测试验收测试四个阶段进行。四个阶段进行。测试的方法主要有测试的方法主要有白盒测试白盒测试和和黑盒测试黑盒测试。4软件使用和维护软件使用和维护软

6、件的使用是在软件通过测试后，将软件的使用是在软件通过测试后，将软件安装在用户确定的运行环境中移交给软件安装在用户确定的运行环境中移交给用户使用。软件的维护是对软件系统进行用户使用。软件的维护是对软件系统进行修改或对软件需求变化做出反应的过程。修改或对软件需求变化做出反应的过程。1.1.3 可供选择的可供选择的软件过程模型软件过程模型软件开发过程中存在各种复杂因素，为软件开发过程中存在各种复杂因素，为了解决由此而带来的种种问题，软件开发者了解决由此而带来的种种问题，软件开发者们经过多年的摸索，给出了多种实现软件工们经过多年的摸索，给出了多种实现软件工程的方式程的方式软件过程模型，如瀑布过程模软件

7、过程模型，如瀑布过程模型、螺旋过程模型和增量过程模型等。型、螺旋过程模型和增量过程模型等。1瀑布过程模型瀑布过程模型瀑瀑布布过过程程模模型型反反映映了了人人们们早早期期对对软软件件工工程程的的认认识识水水平平，是是人人们们所所熟熟悉悉的的一一种种线线性思维的体现。性思维的体现。瀑布过程模型强调阶段的划分及其顺瀑布过程模型强调阶段的划分及其顺序性、各阶段工作及其文档的完备性，是序性、各阶段工作及其文档的完备性，是一种严格线性的、按阶段顺序的、逐步细一种严格线性的、按阶段顺序的、逐步细化的开发模式，如图化的开发模式，如图1-1所示。所示。图1-1 瀑布过程模型 2螺旋过程模型螺旋过程模型螺螺旋旋过

8、过程程模模型型的的基基本本思思路路是是，依依据据前前一一个个版版本本的的结结果果构构造造新新的的版版本本，这这个个不不断断重重复复迭迭代代的的过过程程形形成成了了一一个个螺螺旋旋上上升升的的路路径径，如图如图1-2所示。所示。图1-2 螺旋过程模型 3增量过程模型增量过程模型有些时候可能会用一种几乎连续的过有些时候可能会用一种几乎连续的过程小幅度地推进项目，这就是增量过程模程小幅度地推进项目，这就是增量过程模型，如图型，如图1-3所示。所示。图1-3 增量过程模型 4快速原型过程模型快速原型过程模型快速原型过程模型首先是快速进行系统快速原型过程模型首先是快速进行系统分析，分析，在设计人员和用户

9、的紧密配合下，快在设计人员和用户的紧密配合下，快速确定软件系统的基本要求，尽快实现一个速确定软件系统的基本要求，尽快实现一个可运行的、功能简单的原型系统，然后通过可运行的、功能简单的原型系统，然后通过对原型系统逐步求精，不断扩充完善得到最对原型系统逐步求精，不断扩充完善得到最终的软件系统。终的软件系统。1.2软件软件缺陷与缺陷与软件软件故障故障1.什么是什么是软件缺陷和软件故障软件缺陷和软件故障软件缺陷是存在于软件（文档、数据、软件缺陷是存在于软件（文档、数据、程序）之中的那些不希望或不可接受的偏差。程序）之中的那些不希望或不可接受的偏差。其结果是软件运行于某一特定条件时出现软其结果是软件运行

10、于某一特定条件时出现软件故障，这时称软件缺陷被激活。件故障，这时称软件缺陷被激活。软件故障是指软件运行过程中出现的一软件故障是指软件运行过程中出现的一种不希望或不可接受的内部状态，此时若无种不希望或不可接受的内部状态，此时若无适当措施适当措施(容错容错)加以及时处理，便产生软件加以及时处理，便产生软件失效。失效。2.软件缺陷和软件故障案例软件缺陷和软件故障案例1.美国迪斯尼公司狮子王游戏软件兼容性问题美国迪斯尼公司狮子王游戏软件兼容性问题2.美国航天局火星登陆事故美国航天局火星登陆事故3.跨世纪跨世纪“千年虫千年虫”问题问题4.爱国者导弹防御系统爱国者导弹防御系统5.“冲击波冲击波”计算机病毒

11、计算机病毒6.Windows2000中文输入法漏洞中文输入法漏洞7.金山词霸金山词霸出现的错误出现的错误软件复杂性软件复杂性交流不够、交流上有误解或者根本不交流不够、交流上有误解或者根本不进行交流进行交流程序设计错误程序设计错误需求变化需求变化时间压力时间压力代码文档贫乏代码文档贫乏软件开发工具软件开发工具3.软件产生错误的原因软件产生错误的原因1.3软件质量与质量模型软件质量与质量模型软件质量是软件的生命，它直接影响软件质量是软件的生命，它直接影响软件的使用与维护。软件的使用与维护。通常软件质量由以下通常软件质量由以下几方面进行评价。几方面进行评价。软软件件需需求求是是衡衡量量软软件件质质量

12、量的的基基础础，不不符符合合需需求求的的软软件件就就不不具具备备质质量量。设设计计的的软软件件应应在在功功能能、性性能能等等方方面面都都符符合合要要求求，并能可靠地运行。并能可靠地运行。软软件件结结构构良良好好，易易读读、易易于于理理解解，并易于修改、维护。并易于修改、维护。软软件件系系统统具具有有友友好好的的用用户户界界面面，便便于用户使用。于用户使用。软软件件生生存存周周期期中中各各阶阶段段文文档档齐齐全全、规范，便于配置、管理。规范，便于配置、管理。软软件件的的质质量量因因素素很很多多，如如正正确确性性、精精确确性性、可可靠靠性性、容容错错性性、性性能能、效效率率、易易用用性性、可可理理

13、解解性性、简简洁洁性性、可可复复用用性性、可可扩扩充性、兼容性等。充性、兼容性等。软软件件质质量量因因素素也也称称为为软软件件质质量量特特性性，反反映映了了质质量量的的本本质质。讨讨论论一一个个软软件件的的质质量量，问题最终要归结到定义软件的质量特性。问题最终要归结到定义软件的质量特性。面面对对众众多多的的质质量量因因素素如如何何取取折折衷衷，这这实实际际上上就就是是区区分分质质量量因因素素对对软软件件质质量量影影响响程程度度轻轻重重的的问问题题，这这个个问问题题已已经经有有了了解解决决方方案案，即软件质量模型。即软件质量模型。图图1-4所所示示为为McCall软软件件质质量量模模型型，质质量

14、量模模型型中中的的质质量量概概念念基基于于11个个特特性性之之上上，这这11个个特特性性分分别别面面向向软软件件产产品品的的运运行行、修修正正、转移。转移。图1-4 McCall质量模型图图1-5所所示示为为ISO/IEC91261991标标准准规规定定的的软软件件质质量量度度量量模模型型。它它由由3层层组组成成，其其中中第第1层层称称为为质质量量特特性性，第第2层层称称为为质质量量子子特性，第特性，第3层称为度量。层称为度量。图1-5 ISO软件质量度量模型 图图1-6所所示示为为新新的的ISO/IEC9126软软件件质质量量模模型型，软软件件质质量量包包括括“内内部部质质量量”、“外外部质

15、量部质量”和和“使用质量使用质量”三部分。三部分。图1-6 新的ISO/IEC 9126软件质量模型 所所谓谓的的内内部部质质量量是是从从内内部部观观点点出出发发的的软软件件产产品品特特性性的的总总体体，是是针针对对内内部部质质量量需需求求被被测量和评价的质量。测量和评价的质量。内内部部质质量量特特征征主主要要包包括括：可可维维护护性性、灵灵活活性性、可可移移植植性性、可可重重用用性性、可可读读性性、可可测测试性、可理解性。试性、可理解性。外外部部质质量量的的定定义义是是：软软件件产产品品在在规规定定条条件件下下使使用用时时满满足足需需求求的的程程度度。外外部部质质量量是是从从外外部部观观点点

16、出出发发的的软软件件产产品品特特性性的的总总体体，它它是是当当软软件件执执行行时时，更更典典型型地地是是使使用用外外部部度度量量在在模模拟拟环环境境中中，用用模模拟拟数数据据测测试试时时，所所被被测测量量和和评评价价的的质质量量，即即在在预预定定的的系系统统环环境境中中运运行行时可能达到的质量水平。时可能达到的质量水平。外外部部质质量量特特征征主主要要包包括括：正正确确性性、可可用用性性、效效率率、可可靠靠性性、完完整整性性、适适应应性性、精精确确性、坚固性。性、坚固性。使用质量的定义是：在规定的使用环境使用质量的定义是：在规定的使用环境下软件产品使特定用户在达到规定目标方面下软件产品使特定用

17、户在达到规定目标方面的能力。它是从用户观点出发，来看待软件的能力。它是从用户观点出发，来看待软件产品用于特定环境和条件下的质量，反映的产品用于特定环境和条件下的质量，反映的是从用户角度看到的软件产品在适当系统环是从用户角度看到的软件产品在适当系统环境下满足其需求的程度。境下满足其需求的程度。使用质量用以下质量特征表述使用质量用以下质量特征表述:有效性、有效性、生产率、安全性、满意程度等。生产率、安全性、满意程度等。1.4软软件件测测试试1.4.1 软件测试的定义及目的软件测试的定义及目的简简单单地地说说，软软件件测测试试就就是是为为了了发发现现错错误误而执行程序的过程。而执行程序的过程。在在I

18、EEE提出的软件工程标准术语中，提出的软件工程标准术语中，软件测试被定义为：软件测试被定义为：“使用人工和自动手使用人工和自动手段来运行或测试某个系统的过程，其目的段来运行或测试某个系统的过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或弄清楚在于检验它是否满足规定的需求或弄清楚预期结果与实际结果之间的差别。预期结果与实际结果之间的差别。”软件软件测试是与软件质量密切联系在一起的，归测试是与软件质量密切联系在一起的，归根结底，软件测试是为了保证软件质量。根结底，软件测试是为了保证软件质量。软软件件测测试试是是一一个个找找错错的的过过程程。软软件件测测试试的的过过程程亦亦是是程程序序运运行行的的过过程程

19、。程程序序运运行行需需要要数数据据，为为测测试试设设计计的的数数据据称称为为测测试试用用例例。测测试试用用例例的的设设计计原原则则是是尽尽可可能能暴暴露露程程序序中中的错误。的错误。软软件件是是由由人人来来完完成成的的，所所有有由由人人做做的的工工作作都都不不会会是是完完美美无无缺缺的的。软软件件开开发发是是个个很很复复杂杂的的过过程程，期期间间很很容容易易产产生生错错误误。无无论论是是软软件件从从业业人人员员、专专家家和和学学者者做做了了多多大大的的努努力力，软软件件错错误误仍仍然然存存在在。因因而而大大家家也也得得到到了了一一种种共共识识：软软件件中中残残存存着着错错误误，这这是是软软件件

20、的的一一种种属属性性，是是无无法法改改变变的的。所所以以通通常常说说软软件件测测试试的的目目的的就就是是为为了了发发现现尽尽可可能能多多的的缺缺陷陷，并并期期望望通通过过改改错错来来把把缺缺陷陷统统统统消消灭灭，以以期期提提高高软软件件的的质质量量。一一个个成成功功的的测测试试用用例例在在于于发发现现了了至今尚未发现的缺陷。至今尚未发现的缺陷。软件测试的目的是以最少的人力、物软件测试的目的是以最少的人力、物力和时间找出软件中潜在的各种错误和缺力和时间找出软件中潜在的各种错误和缺陷，通过修正各种错误和缺陷提高软件质陷，通过修正各种错误和缺陷提高软件质量，回避软件发布后由于潜在的软件缺陷量，回避软

21、件发布后由于潜在的软件缺陷和错误造成的隐患所带来的商业风险。和错误造成的隐患所带来的商业风险。1.4.2 软件测试的原则 1.所有的测试都应追溯到用户需求所有的测试都应追溯到用户需求2.把把“尽早和不断地测试尽早和不断地测试”作为开发者的座右作为开发者的座右铭铭3.程序员应该避免检查自己的程序，测试工作程序员应该避免检查自己的程序，测试工作应该由独立的专业的软件测试机构来完成应该由独立的专业的软件测试机构来完成4.pareto原则原则5.设计测试用例时，应该考虑各种情况设计测试用例时，应该考虑各种情况6.对测试错误结果一定要有一个确认的过程对测试错误结果一定要有一个确认的过程7.制定严格的测试

22、计划制定严格的测试计划8.完全测试是不可能的，测试需要终止完全测试是不可能的，测试需要终止9.注意回归测试的关联性注意回归测试的关联性10.妥善保存一切测试过程文档妥善保存一切测试过程文档1.4.3 软件测试模型软件测试模型 软软件件测测试试过过程程模模型型是是对对测测试试过过程程一一种种抽象，用于定义抽象，用于定义软件测试软件测试的流程和方法。的流程和方法。随随着着测测试试过过程程管管理理的的发发展展，软软件件测测试试专专家家通通过过实实践践总总结结出出了了很很多多很很好好的的测测试试过过程程模模型型。这这些些模模型型将将测测试试活活动动进进行行了了抽抽象象，并并与与开开发发活活动动有有机机

23、的的进进行行了了结结合合，是是测测试试过程管理的重要参考依据。过程管理的重要参考依据。1模型模型V模型是最具有代表意义的测试模型模型是最具有代表意义的测试模型，反映出了测试活动与分析设计活动的关系。反映出了测试活动与分析设计活动的关系。V模型指出，单元和集成测试应检测程序模型指出，单元和集成测试应检测程序的执行是否满足软件设计的要求；系统测试的执行是否满足软件设计的要求；系统测试应检测系统功能、性能的质量特性是否达到应检测系统功能、性能的质量特性是否达到系统要求的指标；验收测试确定软件的实现系统要求的指标；验收测试确定软件的实现是否满足用户需要或合同的要求。是否满足用户需要或合同的要求。图1-

24、7 软件测试V模型2模型模型W模型由两个模型由两个V字型模型组成，分别代表字型模型组成，分别代表测试与开发过程。测试与开发过程。W模型强调：测试伴随着整个软件开发模型强调：测试伴随着整个软件开发周期，而且测试的对象不仅仅是程序，需求、周期，而且测试的对象不仅仅是程序，需求、设计等同样要测试，也就是说，测试与开发设计等同样要测试，也就是说，测试与开发是同步进行的。是同步进行的。图1-8 软件测试W模型3模型模型H模型将测试活动完全独立出来，形成了模型将测试活动完全独立出来，形成了一个完全独立的流程，将测试准备活动和测一个完全独立的流程，将测试准备活动和测试执行活动清晰地体现出来。试执行活动清晰地

25、体现出来。H模型揭示了模型揭示了软件测试软件测试是一个独立的流程，是一个独立的流程，贯穿产品整个生命周期，与其他流程并发地贯穿产品整个生命周期，与其他流程并发地进行。进行。图1-9 软件测试H模型4其他模型其他模型除上述几种常见模型外，还流传着其他除上述几种常见模型外，还流传着其他几种模型，例如几种模型，例如X模型、前置测试模型等。模型、前置测试模型等。X模型提出针对单独的程序片段进行相互模型提出针对单独的程序片段进行相互分离的编码和测试，此后通过频繁的交接，分离的编码和测试，此后通过频繁的交接，通过集成最综合成为可执行的程序。通过集成最综合成为可执行的程序。前置测试模型体现了开发与测试的结合

26、，前置测试模型体现了开发与测试的结合，要求对每一个交付内容进行测试。要求对每一个交付内容进行测试。1.4.4 软件测试的分类软件测试的分类1按测试方式分类静态测试静态测试动态测试动态测试2按测试方法分类白盒白盒测试黑盒黑盒测试3按测试过程分类单元测试单元测试集成测试集成测试系统测试系统测试验收测试验收测试4按测试目的分类功能测试功能测试健壮性测试健壮性测试接口测试接口测试性能测试性能测试强度测试强度测试压力测试压力测试用户界面测试用户界面测试安全测试安全测试可靠性测试可靠性测试安装安装/反安装测试反安装测试文档测试文档测试恢复测试恢复测试兼容性测试兼容性测试1.4.5 软件测试流程软件测试流程

27、软件测试流程就是指从软件测试软件测试流程就是指从软件测试开始到软件测试结束经过的一系列准开始到软件测试结束经过的一系列准备、执行、分析的过程。备、执行、分析的过程。软件测试工作一般要通过制订测软件测试工作一般要通过制订测试计划、设计测试、测试准备和测试试计划、设计测试、测试准备和测试环境的建立、执行测试、评估测试和环境的建立、执行测试、评估测试和总结测试工作等几个阶段来完成。总结测试工作等几个阶段来完成。图1-10 软件测试流程测试流程测试流程1.测试计划测试计划2.测试设计测试设计3.测试准备和测试环境的建立测试准备和测试环境的建立4.执行测试执行测试5.测试评估测试评估6.测试总结测试总结

28、1.4.6 软件测试发展历程和趋势软软件件测测试试是是伴伴随随着着软软件件的的产产生生而而产产生生的的，有有了了软软件件的的生生成成和和运运行行就就必必然然有有软软件件测测试试。在在早早期期的的软软件件开开发发过过程程中中，测测试试的的含含义义比比较较窄窄，将将测测试试等等同同于于“调调试试”，目目的的是是纠纠正正软软件件中中已已经经知知道道的的故故障障，常常常常由由软软件件开开发发人人员员自自己己完完成成这这部部分分工工作作。对对测测试试的的投投入入极极少少，测测试试介介入入得得也也晚晚，常常常常是是等等到到形形成成代代码码，产产品已经基本完成时才进行测试。品已经基本完成时才进行测试。直到直

29、到1957年，软件测试才开始与调试年，软件测试才开始与调试区别开来，成为一种发现软件缺陷的活动。区别开来，成为一种发现软件缺陷的活动。直到直到20世纪世纪80年代早期，年代早期，“质量质量”的的号角才开始吹响。软件测试的定义发生了号角才开始吹响。软件测试的定义发生了改变，测试不单纯是一个发现错误的过程，改变，测试不单纯是一个发现错误的过程，而且包含软件质量评价的内容。软件开发而且包含软件质量评价的内容。软件开发人员和测试人员开始坐在一起探讨软件工人员和测试人员开始坐在一起探讨软件工程和测试问题。制定了各类标准，包括程和测试问题。制定了各类标准，包括IEEE标准、美国标准、美国ANSI标准和标准

30、和ISO国际标准。国际标准。20世世纪纪90年年代代，测测试试工工具具终终于于盛盛行行起起来来。到到了了2002年年，Rich和和Stefan在在系系统统的的软软件件测测试试一一书书中中对对软软件件测测试试做做了了进进一一步步定定义义：“测测试试是是为为了了度度量量和和提提高高被被测测软软件件的的质质量量，对对测测试试软软件件进进行行工工程程设设计计、实实施施和和维维护护的的整整个个生生命命周周期期过过程程”。这这些些经经典典论论著著对对软软件件测测试试研研究究的的理理论论化化和和体体系系化化产生了巨大的影响。产生了巨大的影响。近近20年年来来，随随着着计计算算机机和和软软件件技技术术的的飞飞

31、速速发发展展，软软件件测测试试技技术术的的研研究究也也取取得得了了很很大大的的突突破破，测测试试专专家家总总结结了了很很好好的的测测试试模模型型，如如著著名名的的V模模型型，在在单单元元测测试试、自自动动化化测测试试等等方方面面涌涌现了大量优秀的软件测试工具。现了大量优秀的软件测试工具。1.5软件测试人员的基本素质软件测试人员的基本素质软件测试人员应具备下列基本素质。软件测试人员应具备下列基本素质。1具有良好的计算机编程基础具有良好的计算机编程基础2具有创新精神和超前意识具有创新精神和超前意识3不懈努力，追求完美不懈努力，追求完美4具有很强的沟通和交流能力具有很强的沟通和交流能力5具有整体观念，对细节敏感具有整体观念，对细节敏感6团队合作精神团队合作精神